A multi-surface plasticity model for ductile fracture simulations

رشد و تلفیق حفره های میکرو در ماده ای که تحت شکست شکستگی قرار می گیرد به شدت بستگی به مسیر بارگیری دارد. رشد ضعیف بوسیله پلاستیسیته پراکنده در ماده ایجاد می شود و به استرس های هیدرواستاتیک حساس است، در حالی که محلول شدن تغییر شکل پلاستیکی در رباط های بین فضایی تحت ترکیبی از تنش های نرمال و برش در سطح موضعی رخ می دهد. در این مقاله یک مدل پلاستیکی مبتنی بر میکرومکانیک برای مواد متخلخل ایزوتروپیک طراحی شده است که برای هر دو حالت پلاستیسیته منتشر شده و موضعی در مقیاس میکرواست. یک رویکرد چند سطحی اتخاذ شده است و دو مدل پلاستیکی موجود که به طور جداگانه برای دو روش تولید، بالاتر از آن، برای پیشنهاد معیار عملکرد مؤثر ایزوتروپیک و معادلات مربوط به تکامل حالت تشکیل می شود. معیار عملکرد با مقایسه مقادیر شبه دقت عددی با استفاده از یک روش تحلیل عددی بر پایه عناصر محدود می شود. نشان داده شده است که معیار جدید توافق بهتر با لک های عددی نسبت به مدل گورسون است، به خصوص برای مقادیر بزرگ تخلخل که وابستگی تنش عملکرد بار بستر به خوبی با مدل جدید پیش بینی شده است. حتی در تخلخل های کوچک، نشان داده شده است که مدل جدید پیش بینی می کند که تنش های عملکردی پایین تر به ترتیب با بارهای غالب برشی سه گانه در مقایسه با مدل گورسون، با توافق با داده های تجزیه محدود عددی. پیش بینی های مربوط به سویه ها به شروع همبستگی در بارگیری متناسب، به دست آمده با یکپارچگی عددی مدل، نشان می دهد که هماهنگی ضعیف در سطوح نسبتا کوچک پلاستیکی و تخلخل تحت بارگذاری غالب برش رخ می دهد. تاثیرات در پیش بینی انعطاف پذیری با استفاده از مدل جدید در شبیه سازی شکستگی مورد بحث قرار گرفته است.